రేడియో-ఫ్రీక్వెన్సీ సర్క్యూట్‌ల యొక్క 4 లక్షణాలు

ఈ ఆర్టికల్ నాలుగు అంశాల నుండి RF సర్క్యూట్‌ల యొక్క 4 ప్రాథమిక లక్షణాలను వివరిస్తుంది: RF ఇంటర్‌ఫేస్, చిన్న అంచనా సిగ్నల్, పెద్ద జోక్యం సిగ్నల్ మరియు ప్రక్కనే ఉన్న ఛానెల్‌ల నుండి జోక్యం, మరియు PCB డిజైన్ ప్రక్రియలో ప్రత్యేక శ్రద్ధ అవసరమయ్యే ముఖ్యమైన అంశాలను అందిస్తుంది.

RF యొక్క ఇంటర్ఫేస్ యొక్క RF సర్క్యూట్ అనుకరణ

భావనలో వైర్లెస్ ట్రాన్స్మిటర్ మరియు రిసీవర్, ప్రాథమిక ఫ్రీక్వెన్సీ మరియు రేడియో ఫ్రీక్వెన్సీ యొక్క రెండు భాగాలుగా విభజించవచ్చు.ప్రాథమిక పౌనఃపున్యం ట్రాన్స్మిటర్ యొక్క ఇన్పుట్ సిగ్నల్ యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీ పరిధిని మరియు రిసీవర్ యొక్క అవుట్పుట్ సిగ్నల్ యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీ పరిధిని కలిగి ఉంటుంది.ప్రాథమిక ఫ్రీక్వెన్సీ యొక్క బ్యాండ్‌విడ్త్ సిస్టమ్‌లో డేటా ప్రవహించే ప్రాథమిక రేటును నిర్ణయిస్తుంది.ప్రాథమిక ఫ్రీక్వెన్సీ డేటా ప్రవాహం యొక్క విశ్వసనీయతను మెరుగుపరచడానికి మరియు ఇచ్చిన డేటా రేటు వద్ద ట్రాన్స్మిషన్ మాధ్యమంపై ట్రాన్స్మిటర్ విధించిన లోడ్ని తగ్గించడానికి ఉపయోగించబడుతుంది.అందువల్ల, ప్రాథమిక ఫ్రీక్వెన్సీ సర్క్యూట్ యొక్క PCB రూపకల్పనకు సిగ్నల్ ప్రాసెసింగ్ ఇంజనీరింగ్ యొక్క విస్తృతమైన జ్ఞానం అవసరం.ట్రాన్స్‌మిటర్ యొక్క RF సర్క్యూట్రీ ప్రాసెస్ చేయబడిన ఫండమెంటల్ ఫ్రీక్వెన్సీ సిగ్నల్‌ని నిర్దేశిత ఛానెల్‌గా మారుస్తుంది మరియు అప్‌స్కేల్ చేస్తుంది మరియు ఈ సిగ్నల్‌ను ట్రాన్స్‌మిషన్ మాధ్యమంలోకి ఇంజెక్ట్ చేస్తుంది.దీనికి విరుద్ధంగా, రిసీవర్ యొక్క RF సర్క్యూట్ ప్రసార మాధ్యమం నుండి సిగ్నల్‌ను పొందుతుంది మరియు దానిని ప్రాథమిక పౌనఃపున్యానికి మారుస్తుంది మరియు తగ్గిస్తుంది.

ట్రాన్స్‌మిటర్‌లకు రెండు ప్రధాన PCB డిజైన్ లక్ష్యాలు ఉన్నాయి: మొదటిది, సాధ్యమైనంత తక్కువ మొత్తంలో శక్తిని వినియోగించుకుంటూ నిర్దిష్ట మొత్తంలో శక్తిని ప్రసారం చేయాలి.రెండవది ప్రక్కనే ఉన్న ఛానెల్‌లలో ట్రాన్స్‌సీవర్ యొక్క సాధారణ ఆపరేషన్‌తో వారు జోక్యం చేసుకోలేరు.రిసీవర్ పరంగా, మూడు ప్రధాన PCB డిజైన్ లక్ష్యాలు ఉన్నాయి: ముందుగా, వారు ఖచ్చితంగా చిన్న సంకేతాలను పునరుద్ధరించాలి;రెండవది, వారు కోరుకున్న ఛానెల్ వెలుపల జోక్య సంకేతాలను తీసివేయగలగాలి;చివరి పాయింట్ ట్రాన్స్మిటర్ వలె ఉంటుంది, అవి చాలా తక్కువ శక్తిని వినియోగించాలి.

పెద్ద అంతరాయం కలిగించే సిగ్నల్స్ యొక్క RF సర్క్యూట్ అనుకరణ

పెద్ద అంతరాయం కలిగించే సంకేతాలు (బ్లాకర్స్) ఉన్నప్పటికీ, రిసీవర్లు చిన్న సంకేతాలకు సున్నితంగా ఉండాలి.సమీపంలోని ప్రక్కనే ఉన్న ఛానెల్‌లో శక్తివంతమైన ట్రాన్స్‌మిటర్ ప్రసారంతో బలహీనమైన లేదా సుదూర ప్రసార సిగ్నల్‌ను స్వీకరించడానికి ప్రయత్నిస్తున్నప్పుడు ఈ పరిస్థితి తలెత్తుతుంది.జోక్యం చేసుకునే సిగ్నల్ ఊహించిన సిగ్నల్ కంటే 60 నుండి 70 dB పెద్దదిగా ఉండవచ్చు మరియు రిసీవర్ యొక్క ఇన్‌పుట్ దశలో పెద్ద మొత్తంలో కవరేజ్‌తో లేదా రిసీవర్ అధిక మొత్తంలో శబ్దాన్ని ఉత్పత్తి చేసేలా చేయడం ద్వారా సాధారణ సిగ్నల్ స్వీకరణను నిరోధించవచ్చు. ఇన్పుట్ దశ.రిసీవర్, ఇన్‌పుట్ దశలో, జోక్యం యొక్క మూలం ద్వారా నాన్‌లీనియారిటీ ప్రాంతంలోకి నడపబడినట్లయితే పైన పేర్కొన్న రెండు సమస్యలు సంభవించవచ్చు.ఈ సమస్యలను నివారించడానికి, రిసీవర్ ముందు భాగం చాలా సరళంగా ఉండాలి.

అందువల్ల, రిసీవర్ PCBని రూపకల్పన చేసేటప్పుడు "లీనియరిటీ" కూడా ముఖ్యమైనది.రిసీవర్ ఒక ఇరుకైన-బ్యాండ్ సర్క్యూట్ కాబట్టి, నాన్ లీనియారిటీ అనేది గణాంకాలకు "ఇంటర్‌మోడ్యులేషన్ డిస్టార్షన్ (ఇంటర్‌మోడ్యులేషన్ డిస్‌టార్షన్)"ని కొలవడం.ఇన్‌పుట్ సిగ్నల్‌ను నడపడానికి మధ్య బ్యాండ్‌లో (బ్యాండ్‌లో) ఒకే పౌనఃపున్యం కలిగిన రెండు సైన్ లేదా కొసైన్ తరంగాలను ఉపయోగించడం మరియు దాని ఇంటర్‌మోడ్యులేషన్ వక్రీకరణ యొక్క ఉత్పత్తిని కొలవడం ఇందులో ఉంటుంది.పెద్దగా, SPICE అనేది చాలా సమయం తీసుకునే మరియు ఖరీదైన అనుకరణ సాఫ్ట్‌వేర్, ఎందుకంటే ఇది వక్రీకరణను అర్థం చేసుకోవడానికి కావలసిన ఫ్రీక్వెన్సీ రిజల్యూషన్‌ను పొందే ముందు అనేక చక్రాలను తప్పనిసరిగా నిర్వహించాలి.

చిన్న కావలసిన సిగ్నల్ యొక్క RF సర్క్యూట్ అనుకరణ

చిన్న ఇన్‌పుట్ సిగ్నల్‌లను గుర్తించడానికి రిసీవర్ చాలా సున్నితంగా ఉండాలి.సాధారణంగా, రిసీవర్ యొక్క ఇన్‌పుట్ శక్తి 1 μV వరకు తక్కువగా ఉంటుంది.రిసీవర్ యొక్క సున్నితత్వం దాని ఇన్‌పుట్ సర్క్యూట్ ద్వారా ఉత్పన్నమయ్యే శబ్దం ద్వారా పరిమితం చేయబడింది.అందువల్ల, PCB కోసం రిసీవర్‌ను రూపొందించేటప్పుడు శబ్దం అనేది ఒక ముఖ్యమైన అంశం.అంతేకాకుండా, అనుకరణ సాధనాలతో శబ్దాన్ని అంచనా వేయగల సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉండటం చాలా అవసరం.మూర్తి 1 ఒక సాధారణ సూపర్‌హెటెరోడైన్ (సూపర్‌హెటెరోడైన్) రిసీవర్.అందుకున్న సిగ్నల్ మొదట ఫిల్టర్ చేయబడుతుంది మరియు ఇన్‌పుట్ సిగ్నల్ తక్కువ-నాయిస్ యాంప్లిఫైయర్ (LNA)తో విస్తరించబడుతుంది.ఈ సిగ్నల్‌ను ఇంటర్మీడియట్ ఫ్రీక్వెన్సీ (IF)కి మార్చడానికి ఈ సిగ్నల్‌తో కలపడానికి మొదటి స్థానిక ఓసిలేటర్ (LO) ఉపయోగించబడుతుంది.ఫ్రంట్-ఎండ్ (ఫ్రంట్-ఎండ్) సర్క్యూట్ శబ్దం ప్రభావం ప్రధానంగా LNA, మిక్సర్ (మిక్సర్) మరియు LO పై ఆధారపడి ఉంటుంది.సాంప్రదాయిక SPICE శబ్ద విశ్లేషణను ఉపయోగించినప్పటికీ, మీరు LNA శబ్దం కోసం చూడవచ్చు, కానీ మిక్సర్ మరియు LO కోసం, ఇది పనికిరానిది, ఎందుకంటే ఈ బ్లాక్‌లలోని శబ్దం చాలా పెద్ద LO సిగ్నల్‌ను తీవ్రంగా ప్రభావితం చేస్తుంది.

చిన్న ఇన్‌పుట్ సిగ్నల్‌కు రిసీవర్ చాలా విస్తరించడం అవసరం, సాధారణంగా 120 dB కంటే ఎక్కువ లాభం అవసరం.అటువంటి అధిక లాభంలో, అవుట్‌పుట్ (జంటలు) నుండి ఇన్‌పుట్‌కి తిరిగి వచ్చే ఏదైనా సిగ్నల్ సమస్యలను సృష్టించవచ్చు.సూపర్ అవుట్‌లియర్ రిసీవర్ ఆర్కిటెక్చర్‌ని ఉపయోగించటానికి ముఖ్యమైన కారణం ఏమిటంటే, కలపడం యొక్క అవకాశాన్ని తగ్గించడానికి ఇది లాభాలను అనేక పౌనఃపున్యాల ద్వారా పంపిణీ చేయడానికి అనుమతిస్తుంది.ఇది మొదటి LO పౌనఃపున్యం ఇన్‌పుట్ సిగ్నల్ ఫ్రీక్వెన్సీకి భిన్నంగా ఉండేలా చేస్తుంది, చిన్న ఇన్‌పుట్ సిగ్నల్‌కు పెద్ద అంతరాయ సిగ్నల్ "కాలుష్యం"ను నిరోధించవచ్చు.

వివిధ కారణాల వల్ల, కొన్ని వైర్‌లెస్ కమ్యూనికేషన్ సిస్టమ్‌లలో, డైరెక్ట్ కన్వర్షన్ (డైరెక్ట్ కన్వర్షన్) లేదా ఇంటర్నల్ డిఫరెన్షియల్ (హోమోడైన్) ఆర్కిటెక్చర్ అల్ట్రా-ఔటర్ డిఫరెన్షియల్ ఆర్కిటెక్చర్‌ను భర్తీ చేయగలవు.ఈ ఆర్కిటెక్చర్‌లో, RF ఇన్‌పుట్ సిగ్నల్ నేరుగా ఒకే దశలో ప్రాథమిక ఫ్రీక్వెన్సీకి మార్చబడుతుంది, తద్వారా లాభంలో ఎక్కువ భాగం ఫండమెంటల్ ఫ్రీక్వెన్సీలో ఉంటుంది మరియు LO ఇన్‌పుట్ సిగ్నల్ వలె అదే ఫ్రీక్వెన్సీలో ఉంటుంది.ఈ సందర్భంలో, తక్కువ మొత్తంలో కలపడం యొక్క ప్రభావాన్ని అర్థం చేసుకోవాలి మరియు “విచ్చలవిడి సిగ్నల్ మార్గం” యొక్క వివరణాత్మక నమూనాను ఏర్పాటు చేయాలి, అవి: సబ్‌స్ట్రేట్ ద్వారా కలపడం, ప్యాకేజీ పాదముద్ర మరియు టంకము రేఖ (బాండ్‌వైర్) మధ్య కలపడం , మరియు విద్యుత్ లైన్ కలపడం ద్వారా కలపడం.

ప్రక్కనే ఉన్న ఛానెల్ జోక్యం యొక్క RF సర్క్యూట్ అనుకరణ

ట్రాన్స్‌మిటర్‌లో వక్రీకరణ కూడా ముఖ్యమైన పాత్ర పోషిస్తుంది.అవుట్‌పుట్ సర్క్యూట్‌లోని ట్రాన్స్‌మిటర్ ద్వారా ఉత్పన్నమయ్యే నాన్‌లీనియారిటీ ప్రక్కనే ఉన్న ఛానెల్‌లలో ప్రసారం చేయబడిన సిగ్నల్ యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీ వెడల్పుకు కారణం కావచ్చు.ఈ దృగ్విషయాన్ని "స్పెక్ట్రల్ రీగ్రోత్" అంటారు.సిగ్నల్ ట్రాన్స్‌మిటర్ పవర్ యాంప్లిఫైయర్ (PA)కి చేరుకునే ముందు, దాని బ్యాండ్‌విడ్త్ పరిమితం చేయబడింది;అయినప్పటికీ, PAలో "ఇంటర్‌మోడ్యులేషన్ డిస్టార్షన్" బ్యాండ్‌విడ్త్ మళ్లీ పెరుగుతుంది.బ్యాండ్‌విడ్త్ ఎక్కువగా పెరిగితే, ట్రాన్స్‌మిటర్ దాని పొరుగు ఛానెల్‌ల విద్యుత్ అవసరాలను తీర్చదు.డిజిటల్ మాడ్యులేషన్ సిగ్నల్‌ను ప్రసారం చేస్తున్నప్పుడు, SPICEతో స్పెక్ట్రమ్ యొక్క తిరిగి వృద్ధిని అంచనా వేయడం ఆచరణాత్మకంగా అసాధ్యం.ట్రాన్స్మిషన్ ఆపరేషన్ యొక్క 1000 డిజిటల్ చిహ్నాలు (చిహ్నాలు) ప్రతినిధి స్పెక్ట్రమ్‌ను పొందేందుకు అనుకరించబడాలి మరియు అధిక ఫ్రీక్వెన్సీ క్యారియర్‌ను కూడా కలపడం అవసరం కాబట్టి, ఇవి SPICE తాత్కాలిక విశ్లేషణను అసాధ్యమైనవిగా మారుస్తాయి.